pengaruh kadar air terhadap daya dukung pada tanah …
TRANSCRIPT
PENGARUH KADAR AIR TERHADAP DAYA DUKUNG PADA TANAH LUNAK DI
JALAN TOL GEMPOL - PASURUAN
(The Influence of Water Content to Bearing Capacity of Soft Soil as Subgrade of Pavement in
Gempol - Pasuruan)
Arinda Rahma Dianing Putri, Yulvi Zaika, Harimurti
Jurusan Teknik Sipil Fakultas Teknik Universitas Brawijaya
Jalan Mayjen Haryono 167, Malang 65145, Indonesia
Email : [email protected]
ABSTRAK Jalan tol Gempol – Pasuruan merupakan jalan yang menghubungkan daerah Gempol, Sidoarjo
dengan Kota Pasuruan. Seperti yang telah diketahui bahwa tanah di daerah tersebut besifat kohesif,
sehingga apabila terjadi anomali iklim yang dapat menyebabkan adanya variasi kadar air yang diterima
oleh tanah, kondisi tanah menjadi tidak stabil. Perlu dilakukan pengujian sifat fisik dan sifat mekanik
tanah untuk mengetahui karakteristik tanah. Dilakukan pengujian Califonia Bearing Ratio (CBR), uji
kuat tekan bebas (Unconfied Compression Test), dan uji triaksial (Triaxial Test) untuk mengetahui nilai
daya dukung tanah (DDT) dengan variasi kadar air yaitu 20 %, 25 %, 31,25 %, 32 %, 33%, dan 38 %.
Hasil dari pengujian CBR adalah semakin besar nilai CBR maka nilai daya dukung tanah bertambah
besar. Dari hasil penelitian uji kuat tekan bebas (unconfined compression test) didapatkan semakin besar
kadar air nilai qu, dan Cu semakin kecil. Untuk sudut geser (ф) yang diuji dengan uji triaksial (triaxial
test) didapatkan semakin besar kadar air sudut geser (ф) semakin kecil. Sedangkan untuk nilai kohesi
(c) didapatkan bahwa nilai kohesi (c) terbesar berada pada sekitar daerah OMC.
Kata kunci : tanah lunak, variasi kadar air, karakteristik tanah, kuat tekan bebas, triaksial, California
Bearing Ratio (CBR), daya dukung tanah.
ABSTRACT
Gempol - Pasuruan toll road is connecting Gempol, Sidoarjo with Pasuruan City. As it is
known that the soil in those area is cohesive, so if there is a climate anomaly that can caused the
variation of water content received by the soil, soil conditions became unstable. Needs to testing
physical and mechanical properties of the soil to find out the soils characteristics. Califonia Bearing
Ratio (CBR), Unconfied Compression test, and Triaxial test were performed to determine soil bearing
capacity with 20%, 25%, 31.25%, 32%, 33%, and 38% variation of water content. The result of CBR
test is the higher value CBR makes the soil bearing capacity is getting bigger too. The result of
Unconfined Compression Test was the higher of water content, the value of qu and Cu were getting
smaller. The shear angle (ф) and soil cohesion (c) was tested with Triaxial Test obtained that the higher
of water content makes the value of shear angle getting smaller, while the biggest value of soil cohesion
was reached in around OMC.
Keyword: soft soil, variation of water content, soil characteristics, Unconfied Compression Test,
Triaxial Test, California Bearing Ratio (CBR), soil bearing capacity.
1. PENDAHULUAN
Tanah di Jalan Tol Gempol - Pasuruan
memiliki jenis tanah kohesif dan konsistensi
tanah yang tidak stabil akibat kandungan air
tanah berlebih. Variasi kadar air dalam tanah
akan terus terjadi sepanjang tahun, seiring
dengan pergantian musim. Dalam sudut
pandang mekanika tanah adanya variasi kadar
air tersebut mengakibatkan adanya variasi
parameter tanah dan variasi tegangan tanah.
Keadaan tanah dan variasi kadar air yang terjadi
seperti ini tentunya kurang baik dalam
menerima beban bangunan sehingga perlu
dilakukan pencarian kadar air optimum agar
keadaan tanah dapat lebih stabil.
Untuk mengetahui besarnya daya
dukung yang terjadi pada tanah yang bersifat
kohesif, dapat dilakukan dengan beberapa cara
diantaranya, uji pemadatan, uji CBR, uji
konsolidasi, uji triaksial, dan uji unconfined.
Dengan berbagai macam persentase
pencampuran kadar air (w) maka pengaruh pada
daya dukung tanah akan didapatkan dengan
hasil atau nilai yang bervariasi. Sehingga dapat
diketahui apakah tanah di daerah tersebut
memerlukan perbaikan atau tidak.
Dalam penelitian ini digunakan variasi
kadar air dengan nilai 20%, 25%, 31,25%, 32%,
33%, dan 38% yang dicampurkan dengan
sampel tanah lunak untuk diuji guna
mendapatkan nilai daya dukung tanah.
2. DASAR TEORI
2.1 Pengertian Tanah
Tanah didefinisikan sebagai material
yang terdiri dari agregat (butiran) mineral-
mineral padat yang tidak bersegmentasi (terikat
secara kimia) satu sama lain, yang terbentuk
karena pelapukan dari batuan bahan-bahan
organik (yang berpartikel padat) (Herlien,
2008).
Tanah terdiri dari tiga komponen yaitu
udara, air dan bahan padat. Udara dianggap tak
mempunyai pengaruh teknis sedangkan air
sangat mempengaruhi sifat-sifat teknis tanah.
Ruang di antara butiran-butiran (ruang ini
disebut pori atau voids) sebagian atau
seluruhnya dapat terisi oleh air atau udara. Bila
rongga tersebut terisi air seluruhnya tanah
dikatakan dalam kondisi jenuh.
Gambar 1 Diagram Fase Tanah
Sumber : Das (1995)
2.2 Tanah Lempung
Tanah lempung merupakan tanah yang
bersifat multi component yang terdiri dari tiga
fase yaitu padat, cair, dan udara. Bagian yang
padat merupakan polymorphous terdiri dari
mineral inorganic dan organis. Mineral
lempung merupakan substansi kristal yang
sangat tipis yang pembentukan utamanya
berasal dari perubahan kimia pada
pembentukan mineral – mineral batuan dasar.
Tiga jenis mineral lempung utama yang sudah
dikenal yaitu kaolinite, illite, montmorillonite
2.3 Penelitian Sifat Fisik Tanah
a. Sistem Klasifikasi Tanah
Sistem klasifikasi tanah adalah suatu
sistem pengaturan beberapa jenis tanah yang
berbeda-beda tetapi mempunyai sifat serupa
kedalam kelompok dan subkelompok
pemakaiannya. Sistem klasifikasi tanah yang
umum digunakan adalah Unified Soil
Classification System (USCS) dan American
Asiciation of Stage Highway and
Transportation Official Classification
(AASHTO).
Gambar 2 Grafik Plastisitas, sistem USCS
Sumber : Das (1995)
Gambar 3 Klasifikasi tanah sistem AASHTO
Sumber : Das (1995)
b. Batas Konsistensi Tanah
Metode untuk menjelaskan sifat
konsistensi berbutir halus pada kadar air yang
bervariasi. Atas dasar air yang didukung tanah,
tanah dapat dipisahkan kedalam empat keadaan
dasar yaitu, padat, semi padat, plastis, dan cair.
Gambar 4 Batas-batas Atterberg
Sumber : Hardiyatmo (2012)
c. Berat Isi Tanah (Density Test)
Pengujian berat isi tanah (density test)
memiliki tujuan untuk mengetahui berat volume
suatu sampel tanah, sedangkan pengujian
porositas bertujuan untuk mengetahui nilai
angka pori pada suatu sampel tanah.
d. Specific Gravity
Sebagian besar mineral yang menjadi
penyusun tanah berkisar 2,6 – 2,9. Berat
spesifik dari bagian padat pada tanah pasir yang
berwarna terang memiliki nilai 2,65. Untuk
tanah berlempung atau berlanau memiliki nilai
2,6 – 2,9.
e. Permeabilitas Tanah
Permeabilitas tanah memiliki
menunjukkan tingkat kemampuan tanah
meloloskan air yang melaluinya. Tanah dengan
permeabilitas yang tinggi, mampu
meningkatkan laju infiltrasi sehingga
menurunkan laju air yang terjadi di dalam
tanah.
Nilai koefisien rembesan (k) untuk
tiap-tiap tanah adalah berbeda-beda. Beberapa
harga koefisien rembesan diberikan pada tabel
Tabel 1 Harga koefisien rembesan pada
umumnya
Sumber : Das (1995)
f. Konsolidasi
Konsolidasi merupakan suatu proses
pemampatan tanah, dan berkurangnya volume
pori dalam tanah. Proses ini biasanya memakan
waktu yang cukup lama dari tahunan bahkan
sampai puluhan tahun. Konsolidasi terbagi
menjadi 2 yaitu Immediate Settlement dan
consolidation settlement. Parameter –
parameter konsolidasi suatu tanah yaitu indeks
kompresi (Cc) dan koefisien konsolidasi (Cv).
2.4 Penelitian Sifat Mekanik Tanah
a. Uji Pemadatan (Compaction)
Pemadatan adalah suatu usaha untuk
mempertinggi kerapatan tanah dengan
penggunaan energi mekanik untuk
menghasilkan pemampatan partikel. Kurva
yang didapatkan dari pengujian akan
Jenis Tanah k
(cm/detik) (ft/menit)
Kerikil basah
Pasir kasar
Pasir halus
Lanau
Lempung
1,0 – 100
1,0 – 0,01
0,01 – 0,001
0,001 – 0,00001
kurang dari
0,000001
2,0 – 200
2,0 – 0,02
0,02 – 0,002
0,002 – 0,00002
kurang dari
0,000002
memperlihatkan kadar air terbaik untuk
mencapai berat volume kering terbesar atau
kepadatan yang maksimum. Kadar air pada
keadaan ini disebut kadar air optimum
(Optimum Moisture Content, OMC). Untuk
suatu kadar air tertentu, berat volume kering
maksimum secara teoritis didapat bila pada
pori-pori tanah sudah tidak ada udaranya lagi,
yaitu pada saat dimana derajat kejenuhan tanah
sama dengan 100%. Keadaan ini disebut
sebagai zero air voids.
b. Uji California Bearing Ratio (CBR)
Pengujian CBR dipakai untuk menilai
kekuatan tanah dasar atau bahan lain yang akan
dipakai pada pembuatan perkerasan jalan raya.
Nilai CBR selanjutnya digunakan untuk
penentuan tebal perkerasan yang akan dibuat di
atas tanah dasar. Semakin besar nilai CBR-nya,
maka tebal perkerasannya akan semakin kecil.
c. Uji Triaksial (Triaxial Test)
Percobaan triaxial merupakan metode
yang paling umum untuk mencari kekuatan
geser tanah. Percobaan triaxial dilakukan
dengan cara benda uji dimasukkan dalam
selubung tipis dan diletakkan dalam tabung
baja, kemudian riang di dalam tabung diisi
dengan air.
Dengan (c) dan (ф) pada titik
keruntuhan yang telah diketahui, maka dapat
digambar suatu lingkaran Mohr. Lingkaran –
lingkaran ini harus memiliki suatu garis
singgung yang dikenal dengan sampul Mohr
dan merupakan suatu garis yang sama dengan
persamaan garis yang diberikan oleh percobaan
Coulomb, sehingga dapat diketahui nilai c dan
ф.
d. Uji Unconfined Compression Strength
Uji kuat tekan bebas merupakan uji kekuatan
tanah dengan tekanan satu arah. Kuat tekan
bebas (qu) adalah besarnya beban aksial
persatuan luas pada saat benda uji mengalami
keruntuhan atau pada saat regangan aksial
mencapai 15%.
3. METODE PENELITIAN
Bahan-bahan yang digunakan dalam
penelitian ini adalah tanah lunak yang berasal
dari Kecamatan Grati, Kabupaten Pasuruan,
Jawa Timur baik dalam keadaan tak terganggu
(undisturbed) maupun terganggu (disturbed).
Tanah tersebut diuji untuk mengetahui
karakteristik tanah asli dengan menggunakan
uji kadar air, specific gravity, density test,
analisa saringan, hidrometer, batas konsistensi,
falling head, konsolidasi, triaksial, dan
unconfined. Selain itu juga dilakukan pengujian
pemadatan tanah untuk mengetahui kadar air
optimum (OMC) dan berat isi kering
maksimum (γd maks) tanah yang selanjutnya
OMC dan berat isi kering maksimum (γd maks)
tersebut akan digunakan sebagai variabel
terikat (pengontrol) pada pembuatan sampel
dengan variasi kadar air.
Setelah didapatkan nilai OMC dan
berat isi kering maksimum (γd maks) yang akan
digunakan sebagai variabel terikat, maka dibuat
sampel dengan variasi kadar air 20%, 25%,
31,25%, 32%, 33%, dan 38% yang akan diuji
dengan menggunakan California Bearing Ratio
(CBR), uji Triaksial, dan uji Unconfined. Untuk
pengujian CBR dilakukan dengan cara tidak
terendam (unsoaked) dan terendam (soaked)
dengan lama perendaman 4 hari.
Langkah – langkah dalam melakukan
penelitian dapat dilihat pada diagram alir pada
gambar 5 berikut :
4. HASIL DAN PEMBAHASAN
4.1 Pembacaan Data SPT
Uji yang dilakukan dengan cara
pengeboran untuk mengetahui baik perlawanan
dinamik tanah maupun pengambilan contoh
terganggu dengan teknik penumbukan. Dari
pengujian SPT, dapat diketahui jenis tanah
yang sedang diuji dengan menggunakan tabel
seperti pada tabel 2.
Tabel 2 Pengelompokan jenis tanah
berdasarkan hasil SPT
Dari pengujian Standart Penetration
Test (SPT) yang dilakukan oleh pihak Adhi
Karya seperti pada lampiran 5, didapatkan nilai
NSPT dengan rentang 1-9 yang apabila
dihubungkan dengan tabel penentuan jenis
tanah menurut data SPT, maka didapatkan hasil
bahwa tanah termasuk ke dalam jenis tanah
lunak . Tanah lunak ditemukan pada kedalaman
1 sampai 15,5 m.
4.2 Pengujian Sifat Fisik dan Mekanik
Tanah
a. Sistem Klasifikasi Tanah
Sampel yang diuji termasuk kedalam
tanah lempung, maka akan cukup sulit dalam
proses pengayakan, oleh karena itu dilakukan
uji analisis saringan basah (Wet Sieve Analysis)
agar hasil pembagian butiran semakin valid.
Hasil dari analisis saringan dan hidrometer
disajikan dalam satu grafik dapat dilihat pada
gambar 6 :
Gambar 6 Analisis saringan dan hidrometer
Dari gambar 6 di atas dapat dilihat
bahwa tanah dari Kecamatan Grati, Kabupaten
Pasuruan ini memiliki persentase distribusi
lolos saringan no. 200 sebesar 92,15% dan
menurut sistem klasifikasi tanah Unified Soil
Classification System (USCS) termasuk jenis
tanah berbutir halus MH atau OH. Sedangkan
menurut klasifikasi AASHTO, tanah termasuk
ke dalam tanah berlempung grup A-7-5.
b. Pengujian Specific Gravity
Pengujian ini dimaksudkan untuk
menentukan nilai specific gravity sampel tanah
yang mempunyai butiran lewat saringan no.40
dengan piknometer yang merupakan
perbandingan antara berat volume butiran
dengan berat volume air menggunakan volume
yang sama pada temperatur tertentu. Pada
pengujian ini digunakan temperatur 30o C. Hasil
yang didapatkan dari pengujian adalah nilai Gs
sebesar 2,463.
c. Pengujian Kadar Air
Pengujian kadar air memiliki tujuan
untuk mengetahui nilai perbandingan antara
berat air dalam tanah dengan berat butiran tanah
dalam satuan persen (%). Dari pengujian kadar
air didapatkan kadar air tanah asli sebesar
50,51%.
d. Pengujian Berat Isi Tanah (Density Test)
dan Porositas Tanah
Pengujian berat isi tanah (density test) memiliki
tujuan untuk mengetahui berat volume suatu
sampel tanah, sedangkan pengujian porositas
bertujuan untuk mengetahui nilai angka pori
pada suatu sampel tanah.
Tabel 3 Hasil Pengujian Berat Isi dan
Porositas Tanah
Jadi, dari perhitungan dapat diketahui
bahwa berat isi kering tanah lempung dari
Kecamatan Grati, Kabupaten Pasuruan adalah
sebesar 1,228 gr/cm3, dengan angka pori
sebesar 1,028, dan γsat sebesar 1,721 gr/cm3.
e. Pengujian Batas – Batas Konsistensi
(Atterberg Limit)
Pengujian Batas Cair (Liquid Limit)
Pengujian batas cair memiliki tujuan
untuk menentukan batas cair suatu tanah dan
mengetahui jenis serta sifat tanah dengan
ukuran butir lolos saringan no. 40.
Gambar 7 Hubungan antara banyak pukulan
dengan kadar air
Dari gambar 7 di atas, diperoleh nilai
batas cair (LL) di Kecamatan Grati, Kabupaten
Pasuruan adalah sebesar 56,12 %.
Pengujian Batas Plastis (Plastic Limit) dan
Indeks Plastis
Pengujian batas plastis bertujuan untuk
menentukan kadar air tanah pada kondisi
plastis. Dari pengujian yang dilakukan,
didapatkan nilai batas plastis (PL) untuk
Kecamatan Grati, Kabupaten Pasuruan adalah
sebesar 43,36% dengan indeks plastisitas
sebesar 12,754%.
Pengujian Batas Susut (Shrinkage Limit)
Pengujian batas susut bertujuan untuk
menentukan kadar air tanah pada kondisi antara
daerah semi padat dan padat. Dari pengujian
batas susut, didapatkan nilai batas susut (SL)
untuk Kecamatan Grati, Kabupaten Pasuruan
adalah sebesar 11,863 %.
f. Pengujian Permeabilitas
Pemeriksaan ini dimaksudkan untuk
menetapkan Coeffisien Of Permeability dengan
cara falling head untuk aliran air yang melalui
tanah berbutir halus. Pengujian permeabilitas
dapat menunjukkan kemudahan butiran dalam
meloloskan air. Semakin kecil nilai
permeabilitas, maka semakin sulit air untuk
menembus butiran, begitu pula sebaliknya. Dari
pengujian permeabilitas dengan falling head,
didapatkan nilai permeabilitas untuk tanah
Kecamatan Grati, Kabupaten Pasuruan adalah
sebesar 0,0003786 cm/det, yang berarti tanah
termasuk ke dalam jenis tanah lanau.
g. Pengujian Konsolidasi
Pemeriksaan konsolidasi bertujuan
untuk menentukan sifat pemadatan suatu jenis
tanah karena proses keluarnya air dari pori
tanah yg diakibatkan oleh adanya tekanan
vertikal yang bekerja pada tanah. Selain itu,
penelitian konsolidasi juga bertujuan untuk
mengetahui parameter konsolidasi suatu tanah
yaitu Indeks Kompresi (Cc) dan Koefisien
Konsolidasi (Cv).
Gambar 8 Hubungan antara tegangan dan Cv
(t50)
γd rata-rata gram/cm3 1,228
Gs 2.463
Volume Tanah Kering 5.169
Isi Pori 5.628 5.001
Derajat Kejenuhan % 92.397 96.372
Porositas % 52.125 48.176
rata - rata porositas % 50,15
Gambar 9 Hubungan antara tegangan dan Cv
(t90)
Gambar 10 Hubungan antara tegangan dan
angka pori
Gambar 11 Hubungan antara tegangan dan
angka pori tiap kenaikan beban
Indeks Kompresi (Cc) berhubungan
dengan berapa besarnya penurunan yang akan
terjadi. Dari perhitungan didapatkan nilai Cc
rata – rata sebesar 0,445, yang menurut tabel
nilai Cc untuk macam – macam jenis tanah
menunjukkan bahwa tanah termasuk ke dalam
jenis tanah lempung medium s/d lunak. Dari
perhitungan juga didapatkan nilai penurunan
sebesar 2,65 m dengan lama waktu penurunan
27,5 tahun.
h. Pengujian Pengembangan (Swelling)
Pada pengujian Pengembangan
(swelling) yang telah dilakukan, dengan
perendaman sampel selama 4 hari dan dibebani
dengan beban sebesar 4,5 kg, didapatkan hasil
bahwa nilai pengembangan pada tanah sampel
sebesar 0,812%, yang menurut tabel
pengembangan tanah berarti tanah termasuk ke
dalam
i. Pengujian Sifat Mekanik Tanah dengan
Pemadatan
Pemadatan standart memiliki tujuan
untuk mencari nilai Kadar Air Optimum
(Optimum Moisture Content) dan juga nilai
berat isi kering maksimum.
Gambar 12 Hubungan antara kadar air dengan
berat volume tanah kering
Dari kurva di atas, dapat diketahui
bahwa tanah di Kecamatan Grati, Kabupaten
Pasuruan memiliki nilai kadar air optimum
(OMC) sebesar 31,25 % dengan berat isi kering
maksimum (γd maks) sebesar 1,2467 gr/cm3.
j. Pengujian CBR (California Bearing
Ratio)
Pada penelitian ini, pengujian CBR
dibedakan menjadi dua bagian yaitu CBR tidak
terendam (unsoaked) dan CBR terendam
(soaked). Untuk masing – masing sampel
dilakukan variasi kadar air sebesar 20%, 25%,
31,25%, 32%, 33% dan 38%. Selain itu, sampel
yang digunakan menggunakan berat isi kering
maksimum yang sama, serta menggunakan
mold dengan diameter dan tinggi yang sama.
CBR Tanpa Rendaman (Unsoaked)
Pengujian CBR tanpa rendaman (unsoaked) ini
dilakukan untuk mengetahui besarnya niai CBR
tanpa melalui proses perendaman melainkan
langsung dengan pengujian menggunakan alat
uji CBR. Secara umum nilai CBR tanpa
rendaman akan akan berkurang ketika kadar air
tinggi.
Tabel 4 Hasil Pengujian CBR dengan
Tanpa Rendaman (Unsoaked)
no. Variasi Kadar
Air (%)
Nilai CBR
Unsoaked (%)
1 20 9,57
2 25 5,17
3 31,25 2,68
4 32 2,30
5 33 1,82
6 38 1,72
Gambar 13 Hubungan antara kadar air
dengan CBR tanpa rendaman
Dari gambar 13 dapat diketahui bahwa
nilai CBR tanpa rendaman terbesar dengan nilai
9,57% pada saat kadar air 20%, dan nilai CBR
tanpa rendaman terendah dengan nilai 1,72%
pada saat kadar air 38%. Sehingga dapat
diketahui bahwa semakin tinggi kadar air pada
CBR tanpa rendaman, maka nilai CBR semakin
kecil, begitupula sebaliknya.iiii
CBR Rendaman (Soaked)
Pengujian CBR ini dilakukan dengan
tujuan untuk mencari besarnya nilai CBR dalam
keadaan tanah terendam. Sampel yang diuji
adalah sampel tanah yang telah direndam
selama 4 hari.
Tabel 5 Hasil Pengujian CBR dengan
Rendaman (Soaked)
Gambar 14 Hubungan antara kadar air awal
dengan CBR rendaman
Dari hasil yang ditampilkan pada
gambar 14, dapat diketahui bahwa nilai CBR
rendaman terbesar dengan nilai 1,53% terjadi
pada kadar air 38%, dan nilai CBR rendaman
terkecil dengan nilai 0,67% terjadi saat kadar
air 20%. Sehingga dapat diketahui apabila
kadar air semakin tinggi, maka nilai CBR
rendaman semakin besar, dan juga sebaliknya,
semakin rendah kadar air maka nilai CBR
rendaman semakin kecil. Hal tersebut
diakibatkan peredaman yang dilakukan akan
meningkatkan kadar air tanah yang
menyebabkan nilai CBR semakin kecil,
begitupun sebaliknya.
Perbandingan Nilai CBR Tanpa Rendaman
dan Rendaman
Gambar 15 Hubungan CBR tanpa rendaman
dengan CBR rendaman kadar air akhir
k. Penentuan Nilai Daya Dukung Tanah
Daya dukung tanah adalah kemampuan
tanah untuk melawan penurunan akibat adanya
pembebanan.
no.
Variasi
Kadar Air
Awal (%)
Nilai CBR
soaked
(%)
Variasi
Kadar Air
Akhir (%)
1 20 0,67 62,332
2 25 0,96 59,040
3 31,25 1,05 55,617
4 32 1,15 46,269
5 33 1,34 40,041
6 38 1,53 38,662
Dari data nilai CBR yang diperoleh
dengan menghubungkan ke dalam grafik
hubungan antara CBR dengan daya dukung
tanah.
Tabel 6 Hubungan Besarnya CBR Unsoaked
dengan Nilai Daya Dukung Tanah
No.
Variasi
Kadar Air
(%)
Nilai CBR
unsoaked
(%)
Nilai Daya
Dukung
Tanah
1 20 9,57 5,93
2 25 5,17 4,76
3 31,25 2,68 3,52
4 32 2,30 3,23
5 33 1,82 2,70
6 38 1,72 2,54
Tabel 7 Hubungan Besarnya CBR Soaked
dengan Nilai Daya Dukung Tanah
No.
Variasi
Kadar Air
(%)
Nilai CBR
soaked
(%)
Nilai Daya
Dukung Tanah
1 20 0,67 1,21
2 25 0,96 1,61
3 31,25 1,05 1,73
4 32 1,15 1,92
5 33 1,34 2,22
6 38 1,53 2,40
Dari tabel 6 dan tabel 7 dapat diketahui
bahwa semakin besar nilai CBR aka nilai daya
dukung tanah semakin besar pula.
l. Pengujian Triaksial (Triaxial Test)
Benda uji yang diujikan untuk uji
triaksial ini sama dengan benda uji unconfined
yaitu benda uji tanah asli (undisturbed), benda
uji yang dipadatkan dengan kadar air optimum
(OMC)(remolded), serta benda uji yang
dipadatkan dengan variasi kadar air 20%, 25%,
32%, 33%, dan 38%.
Tabel 8 Hasil sudut geser (ф) dan kohesi (c)
dengan variasi kadar air
No. Kadar Air
(%) ф (°) c
1 20 11,740 0,115
2 25 11,090 0,252
3 31,25
(OMC) 10,569 0,421
4 32 5,844 0,236
5 33 4,004 0,214
6 Undisturbed 1.2197 0,189
Gambar 16 Hubungan antara kadar air dengan
sudut geser
Gambar 17 Hubungan antara kadar air dengan
kohesi
Sudut geser untuk tanah undisturbed
memiliki nilai yang paling rendah yaitu
1,2197°, Peningkatan sudut geser juga terlihat
pada gambar 16 untuk tanah remolded yang
dipadatkan dengan kadar air optimum (OMC)
dengan sudut geser (ф) sebesar 10,569°. Untuk
tanah remolded yang dipadatkan dengan kadar
air optimum (OMC) terjadi peningkatan susut
geser (ф) dari tanah asli. Sudut geser terbesar
terjadi ketika keadaan tanah dengan kadar air
20% dengan nilai sudut geser (ф) sebesar
11,740°. Dapat dilihat pada gambar 17, nilai
kohesi (c) maksimum berada pada titik sekitar
kadar air optimum (OMC) sebesar 0,421, nilai
0
2
4
6
8
10
12
14
0 20 40 60Sud
ut
Ges
er (ф
)
Kadar Air (%)
0
0.1
0.2
0.3
0.4
0.5
0 20 40 60
Ko
hes
i (c)
Kadar Air (%)
kohesi (c) ini meningkat 123% dari nilai kohesi
(c) tanah asli (undisturbed).
m. Pengujian Kuat Tekan Bebas
(Unconfined)
Benda yang diuji dalam pemeriksaan
unconfined adalah tanah asli (undisturbed),
tanah remolded, tanah remolded yang sudah
dipadatkan dengan kadar air optimum (OMC),
serta pemberian variasi kadar air dengan nilai
20%, 25%, 32%, dan 33%.
Gambar 18 Perbandingan tegangan-regangan
tanah (undisturbed, remolded OMC, remolded
dengan divariasikan kadar air).
Pada gambar 18 menunjukkan bahwa
tegangan maksimum tanah lunak undisturbed
mempunyai nilai terkecil, hal ini disebabkan
karena tanah undisturbed memiliki kadar air
yang lebih tinggi dari pada yang lain dan tanah
ini masih tanah asli. Sedangkan untuk tanah
remolded semakin tinggi kadar air yang
diberikan maka semakin rendah tegangan
maksimum dari tanah tersebut.
Tabel 9 Perbandingan qu dan Cu dari variasi
kadar air
No. Kadar Air
(%)
qu
(kg/cm2)
Cu
(kg/cm2)
1 20 2,421 1,210
2 25 2,291 1,146
3 31,25
(OMC) 2,005 1,003
4 32 1,668 0,834
5 33 1,380 0,690
6 Unsditurbed 0,494 0,247
Gambar 19 Pengaruh kadar air terhadap qu
Pengaruh kadar air terhadap nilai qu
dan nilai qu untuk tanah asli (undisturbed)
ditunjukkan pada gambar 19, untuk tanah asli
(undisturbed) dihasilkan qu dengan nilai
terendah diantara semua benda uji yaitu 0,494
kg/cm2. Sedangkan untuk tanah remolded yang
dipadatkan dengan kadar air optimum (OMC)
memiliki nilai qu 2,005 kg/cm2. Selain itu, dari
juga dapat diketahui bahwa semakin tinggi
kadar air maka nilai qu semakin menurun.
Gambar 20 Pengaruh kadar air terhadap Cu
Pada gambar 19 terlihat bahwa nilai Cu
pada tanah undisturbed memiliki nilai paling
kecil yaitu 0,247 kg/cm2, untuk tanah remolded
yang dipadatkan dengan kadar air optimum
memiliki nilai Cu sebesar 1,003 kg/cm2. Nilai
Cu terbesar terjadi saat kadar air 20% dengan
nilai 1,210 kg/cm2.
5. PENUTUP
5.1. Kesimpulan
1. Karakteristik tanah di Kecamatan Grati,
Kabupaten Pasuruan sebagai berikut :
0
0.5
1
1.5
2
2.5
3
0 20 40 60
qu
(kg
/cm
2)
Kadar Air (%)
0
0.2
0.4
0.6
0.8
1
1.2
1.4
0 20 40 60
Cu
(kg
/cm
2)
Kadar Air %)
a. Menurut pengujian SPT yang
dilakukan oleh PT. Adhi Karya,
didapatkan hasil bahwa tanah didaerah
tersebut termasuk ke dalam jenis tanah
lunak dengan tebal lapisan 15,5 m.
b. Menurut sistem klasifikasi tanah
Unified termasuk ke dalam golongan
MH atau OH (lanau plastisitas tinggi
atau lempung organik), sedangkan
menurut klasifikasi AASHTO,
termasuk ke dalam golongan tanah
lempung grup A-7-5.
c. Tanah memiliki nilai LL = 56,12%, PL
= 43,36%, SL = 11,86%, dan PI =
12,70%, dengan kadar air asli sebesar
50,51%.
d. Dari pengujian falling head didapatkan
nilai permeabilitas sebesar 0,0003786
cm/det, yang berarti tanah termasuk ke
dalam jenis tanah lanau.
e. Dengan menggunakan pengujian
konsolidasi, didapatkan bahwa tanah
mengalami penurunan sebesar 2,65 m
yang ditempuh dalam waktu 25,7
tahun.
f. Pada pengujian peadatan, didapatkan
OMC sebesar 31,25% dan berat isi
kering maksimum sebesar 1,2467
gr/cm3.
g. Dengan pengujian pengembangan,
tanah memiliki nilai pengembangan
sebesar 0,812% yag termasuk ke dalam
tanah dengan pengembangan rendah.
2. Dengan menggunakan pengujian
konsolidasi, diketahui bahwa tanah di
Kecamatan Grati, Kabupaten Pasuruan
memiliki nilai Cv = 0.000875 cm2/det, Cc
rata - rata = 0,445, mv = 0,059, dan nilai
konsolidasi sebesar 2,65 m dengan lama
waktu yang dibutuhkan untuk mencapai
penurunan tersebut sebesar 25,7 tahun.
3. Hubungan kadar air terhadap nilai CBR,
kuat geser tanah dan daya dukung tanah :
a. Nilai CBR unsoaked akan mengalami
penurunan kekuatan daya dukung
seiring penambahan kadar air yang
berlebih. Sedangkan CBR soaked nilai
CBR yang didapat akan semakin besar
seiring penambahan kadar air.
b. Pada pengujian Unconfined
Compression Test, kadar air pada tanah
asli berpengaruh terhadap kuat geser
tanah. Semakin besar kadar air, nilai
qu, tegangan dan Cu semakin kecil.
Sedangkan pada pengujian triaksial,
semakin besar kadar air pada tanah,
nilai sudut geser dalam (ф) tanah
semakin kecil. Berbeda dengan nilai
kohesi, nilai kohesi maksimum berada
pada daerah OMC (kadar air optimum).
5.2. Saran
1. Dengan kemungkinan akan adanya
penurunan tanah yang besar, maka perlu
dilakukan perbaikan tanah untuk
meningkatkan daya dukung tanah.
2. Perlu diadakan penelitian lanjutan dengan
menggunakan benda uji dari jenis tanah
yang berbeda selain tanah lempung lunak.
DAFTAR PUSTAKA
Bowles, Joseph E. 1992. Analisa dan Desain
Pondasi Jilid I (Edisi Keempat). Jakarta:
Erlangga.
Bowles, Joseph E. 1993. Sifat – Sifat Fisis dan
Geoteknis Tanah (Mekanika Tanah).
Jakarta: Erlangga.
Craig, RF. 1991. Mekanika Tanah Edisi
Keempat. Jakarta: Erlangga.
Das, Braja M. 1995. Mekanika Tanah
(Prinsip-prinsip Rekayasa Geoteknis)
Jilid I. Terjemahan oleh Noor Endah dan
Indrasurya B. Mochtar. Jakarta : Erlangga.
Das, Braja M. 1995. Mekanika Tanah
(Prinsip-prinsip Rekayasa Geoteknis)
Jilid 2. Terjemahan oleh Noor Endah dan
Indrasurya B. Mochtar. Jakarta: Erlangga.
Das, Braja M. 1999. Shallow Foundation:
Bearing Capacity and Settlement, CRC
Press, Sacramento, California.
Hardiyatmo, H.C. 2012. Mekanika Tanah I.
Yogyakarta : Gadjah Mada University
Press.
Indrawahyuni, Herlien. 2008. Mekanika
Tanah I. Malang : Bargie Media.
Rahmawati, Ika Meisy P. 2015. Pengaruh
Kadar Air terhadap Kuat Geser Tanah
Ekspansif Bojonegoro dengan
Stabilisasi Menggunakan 15% Fly Ash
dengan Metode Deep Soil Mix. Skripsi
Program Studi Sarjana pada Jurusan
Teknik Sipil Fakultas Teknik Universitas
Brawijaya.
Suroso. dkk. 2013. Pengaruh Variasi Lama
Perendaman, Energi Pemadatan, dan
Kadar Air terhadap Pengembangan
(swelling) dan DDT Ekspansif di
Kecamatan Paron, Kabupaten Ngawi.
Jurnal Volume 7 Nomor 1. Teknik Sipil
Fakultas Teknik Universitas Brawijaya
Malang.
Terzaghi, Karl. 1987. Mekanika Tanah Dalam
Praktek Rekayasa Jilid I. Jakarta :
Erlangga.
Wesley. 1997. Mekanika Tanah. Jakarta :
Badan Penerbit Pekerjaan Umum.